(57)【要約】【目的】製造コストを大幅に上昇させることなく、比較的大きな面積を良好に樹脂封止するこことが可能な樹脂封止装置及び半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】樹脂封止装置は、半導体ウエハ１０９の回路形成面と対面する下金型１０３を有する。この下金型１０３の表面には、アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成されている。このメッキ層の存在により、樹脂封止後における半導体ウエハ１０９と下金型１０３との離型性が改善される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路素子が形成された主表面を有する半導体素子を準備する工程と、
アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成された表面を有する封止型を準備する工程と、
前記半導体素子の前記主表面と、前記封止型の前記表面とを対面させる工程と、
前記半導体素子の主表面と前記封止型とで構成された空間に封止樹脂を導入する工程と、
前記封止型と前記半導体素子とを引き離す工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記封止型の表面の面粗度Ｒｚが、８マイクロメータ乃至１４マイクロメータの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
回路素子が形成された主表面を有する半導体素子を準備する工程と、
面粗度Ｒｚが８マイクロメータ乃至１４マイクロメータの範囲内の表面を有する封止型を準備する工程と、
前記半導体素子の前記主表面と、前記封止型の前記表面とを対面させる工程と、
前記半導体素子の主表面と前記封止型とで構成された空間に封止樹脂を導入する工程と、
前記封止型と前記半導体素子とを引き離す工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記封止型の表面には、アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
回路素子が形成された主表面を有する半導体素子が配置される封止型を有する樹脂封止装置において
前記半導体素子の主表面に対面する前記封止型の表面には、アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成されていることを特徴とする樹脂封止装置。
【請求項６】
前記半導体素子の前記主表面に対面する前記封止型の表面の面粗度Ｒｚが、８マイクロメータ乃至１４マイクロメータの範囲内であることを特徴とする請求項５記載の樹脂封止装置。
【請求項７】
複数の半導体素子を有する半導体ウエハを準備する工程と、
アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成された表面を有する封止型を準備する工程と、
前記半導体ウエハの主表面と、前記封止型の前記表面とを対面させる工程と、
前記半導体ウエハの主表面と前記封止型とで構成された空間に封止樹脂を導入する工程と、
前記封止型と前記半導体ウエハとを引き離す工程と、
前記樹脂で封止された前記半導体ウエハを、複数の前記半導体素子に個片化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記封止型の表面の面粗度Ｒｚが、８マイクロメータ乃至１４マイクロメータの範囲内であることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
複数の半導体素子を有する半導体ウエハを準備する工程と、
面粗度Ｒｚが８マイクロメータ乃至１４マイクロメータの範囲内の表面を有する封止型を準備する工程と、
前記半導体ウエハの主表面と、前記封止型の前記表面とを対面させる工程と、
前記半導体ウエハの主表面と前記封止型とで構成された空間に封止樹脂を導入する工程と、
前記封止型と前記半導体ウエハとを引き離す工程と、
前記樹脂で封止された前記半導体ウエハを、複数の前記半導体素子に個片化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記封止型の表面には、アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成されていることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体素子が形成された半導体ウエハを、ウエハ状態のまま樹脂で封止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯機器の小型化に伴い、携帯機器に搭載される半導体装置の小型化が要求されている。この要求にこたえるため、半導体チップの外形寸法とほぼ同じ外形寸法を有するチップサイズパッケージ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と称される半導体装置が出現している。チップサイズパッケージの一形態としては、ウエハレベルチップサイズパッケージ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）もしくはウエハレベルチップスケールパッケージ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と称される半導体装置が存在する。
【０００３】
このようなウエハレベルチップサイズパッケージ（以下、ＷＣＳＰと称す。）における樹脂封止は、各半導体素子が個片化される前のウエハ状態で実行される。
ＷＣＳＰの樹脂封止工程が開示された関連技術としては、例えば下記の文献が存在する。（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−４５９０６号公報
【非特許文献１】
山口龍善著  「ウエハＣＳＰのモールディング技術」  電子材料  ２００１年３月号  Ｐ．１１４−Ｐ．１１７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、硬化した封止樹脂と金型材料との間の接着強度は比較的強いため、封止樹脂が形成された半導体ウエハは金型から離型し難かった。そのため、半導体ウエハを金型から離す際に、封止樹脂がウエハ表面から剥離したり、封止樹脂にひび割れが生じたりする可能性があった。以上の課題は、樹脂封止される対象である、半導体ウエハ表面の面積が比較的大きいＷＣＳＰ特有の課題である。
この課題を解決するため、すなわち、半導体ウエハが金型から離型し易くするため、上記非特許文献１に記載されているような離型フィルムを採用することが提案されている。
【０００６】
しかしながら、離型フィルムを採用すると、製造コストの大幅な上昇を余儀なくされるため、コスト面を考慮すると好ましくない。さらに、現状の離型フィルムとしては、難燃性の材料が使用されているため、環境の影響度を考慮するとやはり好ましくない。
従って、製造コストを大幅に上昇させることなく、比較的大きな面積を良好に樹脂封止するこことが可能な半導体装置の製造方法が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を克服するために考え出されたものである。本願において開示される発明のうち、代表的な半導体装置の製造方法の概要は以下の通りである。
すなわち、回路素子が形成された主表面を有する半導体素子を準備する工程と、アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成された表面を有する封止型を準備する工程と、この半導体素子の主表面と、封止型の表面とを対面させる工程と、半導体素子の主表面と封止型とで構成された空間に封止樹脂を導入する工程と、封止型と半導体素子とを引き離す工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【０００８】
また、本願において開示される発明のうち、代表的な樹脂封止装置の概要は以下の通りである。
すなわち、回路素子が形成された主表面を有する半導体素子が配置される封止型を有する樹脂封止装置において、半導体素子の主表面に対面する封止型の表面には、アモルファス系の有機フッ素を含むメッキ層が形成されていることを特徴とする樹脂封止装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態）
図１乃至図４には、本発明の実施の形態に係る半導体ウエハの樹脂封止工程が示されている。
図１において、半導体装置を製造するための樹脂封止装置は、上金型１０１と、下金型とにより構成されている。下金型は、下金型１０３、下金型１０５、プランジャ１０７とを有している。
【００１０】
金型の母材としては、主として鋼材が使用されている。本実施の形態における下金型１０３の鋼材の表面、すなわち、溶融樹脂（封止樹脂）と接触する下金型１０３の鋼材の表面は、面粗度Ｒｚ＝８〜１４マイクロメータになるように凹凸処理が施されている。さらに、凹凸処理が施された下金型１０３の鋼材の表面上には、アモルファス系（非晶質状態）の有機フッ素が添加されたクロムがメッキされている。
【００１１】
下金型１０３、１０５と半導体ウエハ１０９の表面とで囲まれた空間はキャビティとして定義される。プランジャ１０７は、樹脂封止が開始される前は下金型１０３の表面よりも下がった位置にあるため、プランジャ１０７の表面と下金型１０３の表面との間には空間が形成されている。この空間に樹脂タブレット１１３が投入される。
樹脂封止工程を実行するに際しては、まず、この空間内に固形の樹脂タブレット１１３が投入される。
【００１２】
次に、キャビティに対応する箇所に、半導体ウエハ１０９が回路形成面を下に向けて配置される。すなわち、半導体ウエハ１０９の回路形成面は、下金型１０３の上部表面と対面される。半導体ウエハ１０９の表面には導電ポスト１１１が形成されている。この導電ポスト１１１は、半導体ウエハ１０９の回路形成面に形成されている図示されていない回路素子と電気的に接続されている。
【００１３】
次に、図２に示されるように、下金型１０３、１０５が上昇し、半導体ウエハ１０９が上金型１０１と下金型１０５とで把持される。これにより、半導体ウエハ１０９の裏面、すなわち、回路素子が形成された面と反対側の面は実質的に全面が上金型１０１と密着する。半導体ウエハ１０９の表面の周囲、すなわち、回路素子が形成された回路形成面の周囲は、下金型１０５と密着する。
この状態で、上金型１０１及び下金型１０３、１０５は樹脂タブレット１１３が溶融する温度に加熱され、樹脂タブレット１１３が溶融される。
続いて、プランジャ１０７が上昇し、溶融した樹脂のキャビティ内への充填が開始される。
【００１４】
その後、図３に示されているように、溶融した樹脂がキャビティ内に充填され、樹脂はプランジャ１０７により所定の圧力に保持される。樹脂は溶融後、所定の時間が経過すると硬化する。硬化するまでの間、樹脂にはプランジャ１０７により所定の圧力が加えられる。
【００１５】
次に、図４に示されているように、下金型１０３、１０５が下降する。このとき、表面が樹脂封止された半導体ウエハ１０９は、上金型１０１から離れて下金型１０３、１０５と共に下降する。その後、図示されていないイジェクタビンによって、樹脂封止された半導体ウエハ１０９が下金型１０３から引き離される。この時、溶融樹脂（封止樹脂）と接触する下金型１０３の表面は、撥水作用のあるフッ素が含有されたメッキ処理が施されているので、半導体ウエハ１０９は下金型１０３から容易に離型される。なお、メッキ処理で添加されるフッ素は、アモルファス系の有機フッ素であるため、下金型１０３からの半導体ウエハ１０９の離型性は、単なるフッ素が添加されているものよりも良好である。
【００１６】
さらに、溶融樹脂（封止樹脂）と接触する下金型１０３の表面は、面粗度Ｒｚ＝８〜１４マイクロメータになるように凹凸処理が施されている。そのため、キャビティ−内に樹脂が充填されている過程において、凹部に空気層が少し残存する。プランジャ１０７による圧力が樹脂に印加された際にも、極薄い空気層が凹部に残存する。そのため、樹脂と下金型１０３との接触面積が実質的に減少するので、下金型１０３からの半導体ウエハ１０９の離型性はより改善される。
【００１７】
続いて、樹脂封止された半導体ウエハ１０９を金型から取り出し、樹脂を所定の厚さだけ研磨して各半導体素子上の導電ポストの頂部を露出させる。その後、露出した導電ポスト上に外部端子を形成する。続いて、半導体ウエハ１０９に形成された複数の半導体素子を個片化することによって、複数のパッケージ（ＷＣＳＰ）が得られる。
【００１８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的な発明の効果を簡単に説明すると以下の通りである。
すなわち、本発明の半導体装置の製造方法によれば、封止樹脂と接触する封止型（金型）の表面は、撥水作用のあるフッ素が含有されたメッキ処理が施されているので、半導体素子は封止型（金型）から容易に離型される。なお、メッキ処理で添加されるフッ素は、アモルファス系の有機フッ素であるため、封止型（金型）からの半導体素子の離型性は、単なるフッ素が添加されているものよりも良好である。
【００１９】
さらに、封止樹脂と接触する封止型（金型）の表面は、面粗度Ｒｚ＝８〜１４マイクロメータになるように凹凸処理が施されているため、極薄い空気層が凹部に残存する。そのため、樹脂と封止型（金型）との接触面積が実質的に減少するので、封止型（金型）からの半導体素子の離型性はより改善される。
結果として、本発明によれば、製造コストを大幅に上昇させることなく、比較的大きな面積を良好に樹脂封止するこことが可能な半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明する製造工程図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明する製造工程図である。
【図３】本発明の実施の形態を説明する製造工程図である。
【図４】本発明の実施の形態を説明する製造工程図である。
【符号の説明】
１０１・・・上金型
１０３・・・下金型
１０５・・・下金型
１０９・・・半導体ウエハ
１１１・・・導電ポスト
１１３・・・樹脂タブレット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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